52012DC0045

OZNÁMENIE KOMISIE EURÓPSKEMU PARLAMENTU, RADE, EURÓPSKEMU HOSPODÁRSKEMU A SOCIÁLNEMU VÝBORU A VÝBORU REGIÓNOV Vysoko výkonná výpočtová technika: Miesto Európy v globálnych pretekoch /* COM/2012/045 final */


1. Účel

V tomto oznámení sa zdôrazňuje strategická povaha vysoko výkonnej výpočtovej techniky (High-Performance Computing – HPC) ako hlavného oporného bodu inovačnej kapacity EÚ a členské štáty, priemysel a vedecké obce sa v ňom vyzývajú, aby v spolupráci s Komisiou posilnili spoločné úsilie s cieľom zaistiť vedúce postavenie Európy v oblasti dodávania a využívania systémov a služieb HPC do roku 2020[1].

Toto oznámenie nadväzuje na oznámenie s názvom „Infraštruktúry IKT pre elektronickú vedu“ a závery Rady, v ktorých sa požaduje „ďalší rozvoj výpočtových infraštruktúr, ako sú napr. Partnerstvo pre vyspelú výpočtovú techniku v Európe (Partnership for Advanced Computing in Europe – PRACE)“[2] a združenie „investícií do vysoko výkonnej výpočtovej techniky v rámci PRACE s cieľom posilniť postavenie európskeho priemyslu a akademickej obce pri využívaní, vývoji a výrobe vyspelých produktov výpočtovej techniky a technológií a poskytovaní príslušných služieb“.[3]

2. Vysoko výkonná výpočtová technika: Načo?

Súťaž o vedúce postavenie v oblasti systémov HPC podnecuje tak potreba efektívnejšie riešiť najväčšie spoločenské a vedecké výzvy, ako napr. včasná diagnóza a liečba chorôb, napr. Alzheimerovej choroby, rozlúštenie fungovania ľudského mozgu[4], predpovede vývoja klímy alebo prevencia a riadenie rozsiahlych katastrof, ako aj potreby priemyslu, ktorý si vyžaduje inovácie výrobkov a služieb.

Až 97 % priemyselných spoločností, ktoré používajú HPC, ju považujú za nevyhnutnú pre svoju schopnosť inovovať, konkurovať a prežiť[5]. HPC umožnila výrobcom automobilov, aby skrátili čas potrebný na vývoj nových vozidlových platforiem z priemerných 60 mesiacov na 24 mesiacov a aby zároveň výrazne zvýšili odolnosť voči nárazu a pohodlie cestujúcich a znížili vplyv na životné prostredie. Niektoré z týchto spoločností uviedli, že v dôsledku používania HPC zaznamenali úspory vo výške 40 miliárd EUR. HPC tvorí základ pre predpovede počasia, na ktoré sa spoliehame pri plánovaní našich každodenných činností a pri riešení závažných poveternostných podmienok, ktoré môžu zničiť majetok a priniesť straty na životoch. Nemocnice v Nemecku používajú HPC na predpoveď toho, ktoré nastávajúce matky budú potrebovať pôrod cisárskym rezom, s cieľom vyhnúť sa tradičným rizikovejším rozhodnutiam na poslednú chvíľu počas pôrodu. HPC je teda životne dôležitá pre spôsobilosť priemyslu EÚ, ako aj pre jej občanov.

Na makroekonomickej úrovni sa preukázalo, že návratnosť investícií do HPC je mimoriadne vysoká a že spoločnosti a krajiny, ktoré najviac investujú do HPC, majú vedúce postavenie v oblasti vedeckého a hospodárskeho úspechu. Pokrok v oblasti HPC, ako napríklad nové výpočtové technológie, softvér, energetická účinnosť, aplikácie na skladovanie atď., okrem toho preniká do širšieho odvetvia IKT a na hromadný spotrebiteľský trh a pre domácnosti sa tieto pokročilé prvky stávajú dostupné do piatich rokov od ich zavedenia v rámci špičkovej HPC. Naopak vyspelé výpočtové technológie vyvinuté pre spotrebiteľskú doménu (napr. energeticky účinné čipy, grafické karty) sa čoraz viac využívajú v rámci HPC.

3. Európsky trh vysoko výkonnej výpočtovej techniky

Silnými stránkami Európy sú uplatňovanie HPC a vývoj vyspelého softvéru a služieb. Napriek tomu dosiahol trhový podiel dodávateľov HPC z EÚ v roku 2009 len 4,3 %5. Väčšina výrobcov HPC z EÚ zanikla k začiatku nového tisícročia. Superpočítače vyrobené v USA získali odvtedy 95 % trhu EÚ.

Dopyt po HPC pochádza od troch hlavných skupín: vládneho sektora, ktorý rieši strategické otázky národnej bezpečnosti, sektora verejného výskumu a inovácií, ktorý zahŕňať výpočtové strediská spojené hlavne s univerzitami alebo vo forme centralizovaných národných subjektov, a priemyslu. Pokiaľ ide o veľkosti trhu, trh špičkových systémov HPC v EÚ je pomerne malý: približne 630 miliónov EUR v roku 2009, ale v celosvetovom meradle rastie pri kumulovanej ročnej miere rastu (CAGR) vo výške 3 % od roku 2005. Približne dve tretiny tohto trhu závisia od financovania z verejných zdrojov. Širší celosvetový trh HPC (systémy HPC, skladovanie, programové vybavenie, aplikácie a služby) mal v roku 2010 hodnotu 14 miliárd EUR (z toho približne 32 % pripadalo na Európu) a jeho kumulovaná ročná miera rastu dosahovala 7,5 %5.

Pokiaľ ide o nasadenú kapacitu HPC, EÚ stratila v období od roku 2008 do roku 2010 10 % svojej kapacity v oblasti špičkovej výpočtovej techniky, zatiaľ čo iné krajiny počas rovnakého obdobia zvýšili svoje úsilie v tejto oblasti. V roku 2011 USA a Japonsko mali jednotlivo väčšiu kapacitu HPC ako všetky krajiny EÚ spolu[6], a Čína mala väčšiu kapacitu ako ktorýkoľvek jednotlivý členský štát. Čína a Rusko vyhlásili HPC za oblasť strategickej priority a výrazne zvýšili svoje úsilie. Skutočnosť, že v EÚ je k dispozícii menej zdrojov špičkovej výpočtovej techniky, znamená, že vedecké know-how, ktoré kriticky závisí od HPC a ovplyvňuje vývoj nových systémov HPC, sa v Európe oslabuje. Môže to viesť k tomu, že vedci sa s cieľom vykonávať výskum presídlia do iných regiónov sveta, ktoré ponúkajú lepšie podmienky pre HPC.

EÚ má mnoho úspešných vedeckých a inžinierskych softvérových spoločností a je silným hráčom v mnohých dôležitých oblastiach vývoja paralelného softvéru. V skutočnosti bola veľká väčšina hlavných paralelných softvérových aplikácií používaných v rámci lokalít HPC v EÚ vytvorená a ďalej rozvinutá v Európe. Zvládnutie vyspelého hardvéru HPC je však úzko spojené so súvisiacim softvérom a strata na jednej strane nevyhnutne vedie k strate na druhej strane.

4. Smerom k obnove HPC v Európe

Stále viac sa uznáva potreba politiky na úrovni celej EÚ

Vývoj HPC bol dlho vnútroštátnou záležitosťou členských štátov a bol často podnecovaný vojenskými aplikáciami a aplikáciami v oblasti jadrovej energie. V posledných rokoch viedol narastajúci význam HPC pre výskumníkov a priemysel, ako aj exponenciálny nárast investícií potrebných na udržanie konkurencieschopnosti na celosvetovej úrovni k všeobecnému pochopeniu toho, že „europeizácia“ tejto oblasti by priniesla úžitok každému. Platí to aj pre tie členské štáty, ktoré narážajú na ťažkosti pri vytváraní sebestačných vnútroštátnych infraštruktúr HPC, pričom však môžu priniesť cenné príspevky k schopnostiam HPC na úrovni EÚ a získavať z nich úžitok.

V roku 2006 „Pracovná skupina pre HPC v Európe“ uverejnila bielu knihu nazvanú „Vedecká obhajoba vyspelej výpočtovej techniky v Európe (Scientific Case for Advanced Computing in Europe)“[7], v ktorej sa HPC obhajovala ako prostriedok podpory konkurencieschopnosti EÚ. Táto práca sa vykonávala v súvislosti s Cestovnou mapou pre výskumné infraštruktúry, ktorú pripravilo ESFRI[8]. Výsledkom bola konsolidácia národných stratégií pre HPC, napríklad v Nemecku vytvorením Gauss Centre for Supercomputing e.V. a vo Francúzsku vytvorením GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif). Tento vývoj zas vyústil do vytvorenia PRACE, keďže členské štáty a vnútroštátni hráči si uvedomili, že konkurencieschopnosť si dokážu zachovať iba prostredníctvom spoločného a koordinovaného úsilia. Tento návrh podporila Rada v roku 2009, keď vyzvala na ďalšie úsilie v tejto oblasti.

Teraz sa otvárajú nové príležitosti

HPC v súčasnosti prechádza veľkou zmenou, keďže sa na rok 2020 vyvíja ďalšia generácia výpočtových systémov („exaflopové systémy“ – v angl. orig. „exa-scale systems“ 1). Tieto nové systémy prinášajú mnohé náročné výzvy siahajúce od 100-násobného zníženia spotreby energie[9] k vývoju modelov programovania pre počítače, ktoré obsahujú milióny výpočtových prvkov. Tieto výzvy sú rovnaké pre všetkých hráčov v tejto oblasti a nie je možné ich vyriešiť jednoduchou extrapoláciou, ale vyžadujú si radikálne inovácie v mnohých výpočtových technológiách. Vyplývajú z toho možnosti pre priemyselných a akademických hráčov v EÚ, aby získali v tejto oblasti novú pozíciu.

Európa má odborné znalosti v rámci celého dodávateľského reťazca

Európa má všetky technické schopnosti a ľudské zručnosti potrebné na riešenie „exaflopovej výzvy“, t. j. na rozvoj domácich schopností, ktoré sa vzťahujú na celé technologické spektrum od architektúry procesorov až po aplikácie[10]. Aj keď je EÚ v súčasnosti v porovnaní s USA slabá, pokiaľ ide o predajcov systémov HPC, v oblasti aplikácií, výpočtovej techniky s nízkou spotrebou energie, systémov a integrácie vykazuje značnú silu, ktorá sa môže využiť s cieľom úspešne sa podieľať na tejto celosvetovej súťaži a prinavrátiť EÚ na svetovú scénu ako dodávateľa najvyspelejších technológií.

Partnerstvo pre vyspelú výpočtovú techniku v Európe – PRACE hrá vedúcu úlohu

V následnosti na vytvorenie právneho subjektu PRACE v roku 2010 akademická obec združuje výpočtové systémy svetovej triedy do jednej infraštruktúry a sprístupňuje ich všetkým výskumníkom v EÚ. Kritická masa sa dosahuje skôr na základe vysokej kvality výskumu, než na základe zemepisnej polohy výskumníka, a rovnako to platí aj o poskytovaní prístupu k týmto najkvalitnejším systémom HPC. PRACE ďalej rozširuje svoje služby na systémy HPC strednej veľkosti s cieľom poskytovať distribuovanú výpočtovú platformu, ktorá slúži svojim používateľom bez ohľadu na to, kde sa nachádzajú, a bez ohľadu na dostupnosť vnútroštátnych zdrojov. Model PRACE založený na združovaní a spoločnom využívaní systémov a odborných znalostí optimálne využíva obmedzené dostupné zdroje.

Výhody, ktoré Európe plynú z opätovného angažovania sa v oblasti HPC

Získaním nezávislého prístupu k systémom a službám HPC v EÚ by sa podporil rast a hospodárska súťaž v odvetví IKT a v hospodárstve ako takom. Investície do centier excelentnosti HPC by prispeli k navrhovaniu a budovaniu špecializovaných systémov HPC s osobitnými vlastnosťami optimalizovanými pre danú spoločenskú alebo priemyselnú výzvu (napr. simulácia ľudského mozgu si vyžaduje inú výpočtovú architektúru ako navrhnutie a simulácia efektívnejších batérií pre elektrické automobily).

5. Budúce výzvy

Zbiehavosť troch faktorov uvedených v predchádzajúcej časti textu - (i) súťaž o vytvorenie exaflopovej výpočtovej techniky; (ii) dostupnosť ponuky technológií v Európe a (iii) úspech PRACE - teraz EÚ umožňuje, aby sa opätovne angažovala v oblasti HPC a aby sa snažila získať vedúce miesto tak pri ponuke technológií, systémov, aplikačných kódov a služieb, ako aj pri ich využívaní na riešenie hlavných vedeckých, priemyselných a spoločenských problémov.

Zvrátenie súčasného poklesu HPC v EÚ si vyžaduje združenie úsilia, aby sa efektívnejšie riešili mnohé nedostatky a problémy:

(a) Stále existuje rozdrobenosť verejných služieb v oblasti HPC v rámci EÚ a v rámci členských štátov. Vedie to k neefektívnemu využívaniu zdrojov a iba k čiastočnej výmene odborných znalostí.

(b) EÚ vynakladá na získavanie špičkových výpočtových systémov podstatne menej než iné regióny (iba polovicu v porovnaní s USA pri podobnej úrovni HDP5). V dôsledku toho sú množstvo a výkonnosť výpočtových systémov, ktoré sú v EÚ k dispozícii, jednoducho príliš nízke v porovnaní s ostatnými regiónmi sveta, a rozpočty na výskum a vývoj v oblasti HPC sú malé.

(c) V Únii sa v porovnaní s USA iba veľmi málo prostriedkov z rozpočtov na verejné obstarávanie venuje na výskum a vývoj prostredníctvom verejného obstarávania vo fáze pred komerčným využitím (PCP)[11]. PCP je k dispozícii ako prostriedok na obstarávanie inovačného výskumu a vývoja na dosiahnutie osobitných cieľov v súvislosti s technológiami a systémami. Predovšetkým v USA sa PCP používa na podporu najmodernejších HPC[12]. V Únii väčšinu špičkových systémov HPC obstaráva verejný sektor. Združenie vnútroštátnych zdrojov a zdrojov EÚ pre PCP je kľúčovým faktorom pre rozvoj schopností EÚ v oblasti HPC a pre vývoj exaflopových systémov HPC, ktoré si žiadny členský štát sám nemôže dovoliť.

(d) Pre európskych predajcov HPC je veľmi ťažké predávať svoje výrobky verejnému sektoru v krajinách nepatriacich do EÚ, ktoré majú vnútroštátnych predajcov HPC, a to z dôvodu vnútroštátnych právnych predpisov, napr. predpisov upravujúcich národnú bezpečnosť. Z práva duševného vlastníctva vyvinutého v rámci európskych výskumných projektov týkajúcich sa HPC majú zároveň často prínos najmä materské spoločnosti zúčastnených spoločností, ktoré nepochádzajú z EÚ, keďže v rámcovom programe sa, pokiaľ ide o prevod práv duševného vlastníctva pridruženým podnikom v tretích krajinách, ukladá len málo obmedzení. Preto je potrebné nájsť vyváženejšiu úpravu.

(e) Interakcia medzi priemyslom a akademickou obcou týkajúca sa využívania špičkových výpočtových systémov, aplikačných kódov a služieb je obmedzená, najmä pokiaľ ide o využívanie HPC na inovácie v oblasti priemyslu a služieb. Európe chýbajú aj vyspelé experimentálne špičkové výpočtové zariadenia, ktoré by priemyslu a akademickej obci umožnili, aby preskúmali možnosti exaflopovej technológie alebo spoločne navrhli hardvér a softvér pre osobitné aplikácie.

(f) Dostupné je len malé množstvo pracovných síl, ktoré majú zodpovedajúce vzdelanie a sú dobre vyškolené v oblasti HPC, najmä v oblasti paralelného programovania. Vedci, ktorí dozerajú na výpočtové nástroje a aplikačné kódy, okrem toho často nemajú atraktívny kariérny postup. To bráni využívaniu HPC vo výskume a priemysle. Do roku 2020 bude výpočtová kapacita, ktorá je dnes k dispozícii v najvýkonnejších systémoch HPC, dostupná v stolových systémoch. Dobre vyškolená pracovná sila schopná účinne využívať túto výpočtovú kapacitu je nevyhnutná.

6. Akčný plán pre vedúce postavenie Európy v oblasti HPC

Rada žiadala ďalší rozvoj európskej vysoko výkonnej výpočtovej infraštruktúry a združenie vnútroštátnych investícií do HPC s cieľom posilniť postavenie európskeho priemyslu a akademickej obce pri využívaní, vývoji a výrobe vyspelých výpočtových produktov, služieb a technológií2. Predstavuje to prioritný cieľ, ktorý motivuje obnovenú európsku stratégiu pre HPC.

Osobitné ciele

Na realizáciu tohto všeobecného cieľa sa určili tieto osobitné ciele:

· Poskytnúť európsku infraštruktúru HPC svetovej triedy, ktorá bude prínosom pre rozsiahlu škálu používateľov z radov akademickej obce a priemyslu, a najmä MSP, vrátane pracovných síl dobre vyškolených v oblasti HPC,

· Zaistiť EÚ nezávislý prístup k technológiám, systémom a službám HPC,

· Vytvoriť celoeurópsku schému riadenia HPC s cieľom zhromaždiť rozšírené zdroje a zvýšiť efektívnosť okrem iného prostredníctvom strategického využívania spoločného obstarávania a obstarávania vo fáze pred komerčným využitím,

· Zaistiť pozíciu EÚ ako globálneho hráča.

HPC má pre európsku spoločnosť, konkurencieschopnosť a inovácie vysoko strategický význam. Na dosiahnutie cieľa, ktorý je excelentnosť pri využívaní HPC, a na zaistenie nezávislého prístupu k systémom a službám v EÚ je potrebné, aby členské štáty, Komisia a priemysel súčasne zaviedli viaceré opatrenia. Tieto opatrenia (uvedené v ďalšej časti textu) budú mať vplyv na ponuku aj dopyt v oblasti HPC, a to synergickým spôsobom.

Doplnkové výskumné činnosti, ktoré sú špecifické pre HPC, nie sú ako také priamym predmetom tohto oznámenia, keďže budú tvoriť súčasť vyspelej výpočtovej techniky podľa Spoločného strategického rámca EÚ pre výskum a vývoj – Horizont 2020[13].

6.1. Riadenie na úrovni EÚ

Akčný plán pre obnovu HPC v EÚ si vyžaduje primerané riadenie stanovovania konkrétnych cieľov, rozhodnutie o politikách, monitorovanie pokroku a účinné zhromažďovanie a využívanie zdrojov, ktoré sú k dispozícii vo všetkých členských štátoch. Riadenie by malo byť spravodlivé, otvorené, jednoduché a účinné a malo by pomáhať vyvážiť záujmy, schopnosti a zdroje a rozhodovať o nich.

Takéto riadenia má dva hlavné rozmery. Sú vzájomne prepojené prostredníctvom centier HPC/PRACE, ktoré podnecujú vývoj a inovácie.

(a) Pokiaľ ide o priemysel, prostredníctvom platformy pre dodávateľov HPC v EÚ, v ktorej má vedúce postavenie priemysel, a siete odborných stredísk, ktoré poskytujú odborné znalosti a služby v oblasti vývoja aplikácií a softvéru pre HPC;

(b) Pokiaľ ide o vedu, prostredníctvom PRACE a centier excelentnosti, ktoré riešia kľúčové spoločenské a vedecké výzvy nasadzovaním a uplatňovaním softvéru a služieb HPC.

· Priemysel EÚ, ktorý pôsobí v oblasti ponuky systémov a služieb HPC, by mal koordinovať výskumné programy prostredníctvom technologickej platformy a tým vytvárať kritickú masu priemyselného výskumu a vývoja v oblasti HPC.

6.2. Finančné krytie

Úroveň investícií na získanie špičkových zdrojov v oblasti HPC v celej Európe z roku 2009 dosahujúca 630 mil. EUR ročne5 nestačí na to, aby sa systémy a služby HPC udržali na celosvetovo konkurencieschopnej úrovni. Na to, aby Európa opäť mohla zasiahnuť významným spôsobom do hry v oblasti HPC, by bolo potrebné, aby sa tieto investície zdvojnásobili na približne 1,2 mld. EUR ročne5. Konzultácie so zainteresovanými stranami potvrdili takéto vyššie investície.

Ako doplnenie súčasného úsilia by teda každoročne bolo potrebných ďalších 600 miliónov EUR, na ktorých by sa podieľali vnútroštátne rozpočty, Komisia (napr. spoločné plánovanie) a používatelia z oblasti priemyslu. Približne polovica týchto ďalších zdrojov by bola určená na obstarávanie systémov a experimentálnych zariadení HPC, ďalšia štvrtina by bola určená na školenie pracovných síl a posledná štvrtina na vývoj a posilnenie softvéru pre HPC.

· Únia, členské štáty a priemysel by mali zvýšiť svoje investície do HPC na približne 1,2 mld. EUR ročne – čo by z hľadiska HDP zodpovedalo iným regiónom sveta.

6.3. Mechanizmy obstarávania vo fáze pred komerčným využitím a združovanie zdrojov

Verejný sektor je hlavným nákupcom špičkovej HPC. Časť jeho rozpočtu (rádovo 10 % ročne) využívaná na získavanie systémov HPC v EÚ by sa mala využiť na PCP s cieľom rozvíjať a udržiavať domáce zdrojové kapacity EÚ, ktoré sa vzťahujú na celé spektrum technológie, od architektúry procesorov po aplikácie. Prostredníctvom týchto vládou podnietených investícií by sa dodávateľom HPC v EÚ mohla poskytnúť podpora[14] na vývoj systému HPC svetovej triedy približne každé 2 roky.

Opatrenia obstarávania vo fáze pred komerčným využitím zamerané na výskum a vývoj v oblasti HPC v EÚ by sa mohli stať oprávnenými na spolufinancovanie Úniou (napr. prostredníctvom programu Horizont 2020 – Elektronické infraštruktúry a nástrojov politiky súdržnosti)[15] na základe jednej z týchto schém:

(a) Spoločné opatrenia obstarávania vo fáze pred komerčným využitím, do ktorých sú zapojené viaceré alebo všetky členské štáty (napr. organizované prostredníctvom PRACE), zamerané na vývoj kapacít HPC svetovej triedy s jasným európskym významom.

(b) Spoločné opatrenia obstarávania vo fáze pred komerčným využitím, ktoré vykonávajú veľkí používatelia alebo členské štáty samostatne (t. j. bez združenia rozpočtov jednotlivých štátov), by mohli byť takisto financované15 [v nižšej miere ako v prípade písm. a)], ak sa (i) primeraná časť výsledného vývoja HPC sprístupní všetkým európskym používateľom; (ii) obstarávanie vo fáze pred komerčným využitím otvorí všetkým právnym subjektom oprávneným prijímať finančné príspevky z programu Horizont 2020 a (iii) vymedzia špecifikácie, v ktorých sa odzrkadľujú potreby na úrovni EÚ.

· Členské štáty sa vyzývajú, aby vykonávali činnosti spoločného obstarávania a používali obstarávanie vo fáze pred komerčným využitím na podporu vývoja vyspelých systémov a služieb HPC. Každý členský štát by mal aktívne podporovať využívanie obstarávania vo fáze pred komerčným využitím a venovať mu rádovo 10 % svojho ročného rozpočtu na obstarávanie HPC.

· Komisia by mala prispieť na financovanie poskytované spoločne členskými štátmi v prospech obstarávania vo fáze pred komerčným využitím zameraného na výskum a vývoj systémov a služieb HPC s významom pre celú EÚ a s dostupnosťou v rámci celej EÚ.

· Projekty elektronickej infraštruktúry HPC, ktoré financuje Komisia, by sa mali podnecovať, aby, keď to prichádza do úvahy, používali obstarávanie vo fáze pred komerčným využitím.

· Priemysel EÚ sa nabáda, aby sa aktívne zapojili do snahy o vývoj vyspelej HPC a aplikácií, ako reakcie na obstarávanie vo fáze pred komerčným využitím.

6.4. Ďalej rozvíjať európsky ekosystém HPC

PRACE zabezpečuje širokú dostupnosť zdrojov HPC za rovnakých podmienok prístupu. Toto partnerstvo je potrebné ďalej posilňovať s cieľom získať spôsobilosť na (i) združovanie finančných prostriedkov jednotlivých štátov a finančných prostriedkov EÚ; (ii) stanovenie špecifikácií a uskutočňovanie spoločného obstarávania (obstarávanie vo fáze pred komerčným využitím) systémov svetovej triedy; (iii) podporovanie členských štátov pri príprave obstarávania; (iv) poskytovanie výskumných a inovačných služieb priemyslu; a (v) poskytovanie platformy na výmenu zdrojov a príspevkov potrebných na prevádzku vysoko výkonnej výpočtovej infraštruktúry.

Okrem toho je potrebné zaviesť elektronickú infraštruktúru pre aplikačný softvér a nástroje HPC. Ďalej by sa malo upevniť silné postavenie EÚ v oblasti aplikácií HPC, a to prostredníctvom koordinácie a podnecovania vývoja paralelného softvéru s podporou škálovateľnosti a prostredníctvom zaistenia dostupnosti kvalitného softvéru HPC pre používateľov.

· Členské štáty PRACE by mali podporovať vývoj PRACE smerom k celosvetovo vedúcej elektronickej infraštruktúre.

· Mali by sa zriadiť centrá excelentnosti zamerané na uplatňovanie HPC vo vedeckých alebo priemyselných sférach, ktoré majú pre Európu najväčší význam (napr. v oblasti energetiky, vied o živej prírode a klímy).

· PRACE by malo vylepšiť svoje riadenie, aby tak lepšie zodpovedalo rozšírenej úlohe uvedenej v predchádzajúcej časti tohto oznámenia, pripraviť sa na prvé významné obstarávanie vo fáze pred komerčným využitím v roku 2014, malo by naďalej sprístupňovať svoje služby celej európskej výskumnej a vzdelávacej komunite, a poskytovať školenia a odborné znalosti priemyslu. Superpočítačové centrá, ktoré zastupujú svoju krajinu ako hlavní partneri PRACE, by mali posilniť právny subjekt PRACE a zorganizovať ho tak, aby bol schopný zhostiť sa svojej rozšírenej úlohy.

· Európsky priemysel sa dôrazne nabáda, aby využíval služby a know-how, ktoré PRACE a jeho partneri ponúkajú.

· Komisia bude naďalej podporovať PRACE, zaistí, aby zostalo neoddeliteľnou súčasťou európskej elektronickej infraštruktúry, a bude podporovať zriadenie a prevádzkovanie európskej elektronickej infraštruktúry pre HPC. · Mali by sa zriadiť centrá pre spoločné navrhovanie hardvéru a softvéru, ktoré by sa zameriavali na pokrok technológií, zdrojov, nástrojov a metodík HPC.

6.5. Priemysel, ktorý v plnej miere využíva HPC

Priemysel zohráva v oblasti špičkovej výpočtovej techniky dvojakú úlohu: po prvé dodáva systémy, technológie a softvérové služby pre HPC a po druhé pomocou HPC inovuje výrobky, postupy a služby. Obe sú dôležité pre zvyšovanie konkurencieschopnosti Európy. Najmä pre MSP je prístup k HPC, modelovaniu, simuláciám, službám vytvárania prototypov výrobkov a poradenstvu dôležitý pre zachovanie konkurencieschopnosti. Tento akčný plán sa zasadzuje za dvojaký prístup spočívajúci v posilnení priemyselného dopytu aj ponuky v oblasti HPC.

· Členské štáty sa nabádajú, aby vytvorili odborné strediská HPC, ktoré uľahčia prístup priemyslu a konkrétne MSP k službám HPC a ktoré by mali podporovať superpočítačové centrá s cieľom prenosu odborných znalostí do týchto centier.

· Komisia by mala podporovať vytvorenie siete odborných stredísk HPC s cieľom podporovať celoeurópske služby a šírenie osvedčených postupov (napr. podpora tímov odborníkov v oblasti HPC, ktoré pomáhajú priemyselným používateľom).

· Členské štáty a Komisia by mali prijať opatrenia potrebné na vytvorenie oveľa väčšej pracovnej sily, ktorá je dobre vzdelaná a vyškolená v oblasti HPC (napr. prostredníctvom modelového učebného programu. a prostredníctvom školení v odborných strediskách HPC)[16].

· Odvetvie HPC v EÚ by malo posilniť svoje úsilie s cieľom zaistiť nezávislú a najmodernejšiu ponuku kľúčových komponentov, softvéru a systémov HPC.

· Priemysel EÚ by mal zaujať aktívny postoj k používaniu a uplatňovaniu HPC ako hlavného nástroja na rozvoj inovačných služieb a produktov.

6.6. Zabezpečenie rovnakých podmienok

Na rozvoj nezávislej a životaschopnej priemyselnej kapacity v oblasti HPC svetovej triedy je potrebné, aby EÚ pre svoje odvetvie HPC zaistila spravodlivý prístup k celosvetovým trhom porovnateľný s prístupom priemyslu z ostatných regiónov sveta k vnútornému trhu EÚ, a aby európske investície do výskumu a vývoja v oblasti HPC jasne prospievali hospodárstvu EÚ.

· Komisia sa bude rozdielmi v prístupe k trhu HPC zaoberať v rámci svojich rokovaní o IKT a obchodných rokovaní s príslušnými krajinami s cieľom zabezpečiť, aby ich vnútroštátne obstarávania v oblasti HPC a výskum a vývoj boli otvorené priemyslu so sídlom v EÚ14.

· Pokiaľ ide o práva duševného vlastníctva, ktoré vznikajú v oblasti HPC s podporou programu Horizont 2020, Komisia môže uplatňovať ďalšie povinnosti upravujúce využívanie[17].

7. Závery

Vytvorením Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v roku 1975 Európa rozhodla, že nezávislý prístup k vesmíru je strategickým cieľom, ktorý má podstatný význam pre konkurencieschopnosť Európy. Toto oznámenie sa zasadzuje za podobné strategické rozhodnutie v oblasti systémov a služieb HPC, ktoré sú nevyhnutné pre sociálny, hospodársky a vedecký rozvoj EÚ a jej konkurencieschopnosť. Táto obnovená stratégia pre HPC premení EÚ na centrum inovácií, stredisko vedeckej excelentnosti a globálneho partnera. EÚ by mala byť na vedúcich pozíciách v celosvetovej súťaži o vytvorenie exaflopovej výpočtovej techniky.

Komisia bude v úzkej spolupráci s členskými štátmi monitorovať vykonávanie tohto akčného plánu a do roku 2015 podá správu Európskemu parlamentu a Rade.

[1]               Vysoko výkonná výpočtová technika (HPC) sa v tomto oznámení používa ako synonymum pre špičkovú výpočtovú techniku, supervýkonnú výpočtovú techniku, výpočtovú techniku svetovej triedy atď., aby sa tak odlíšila od technológie distribuovaných výpočtových služieb, cloud computingu a výpočtových serverov.

                Neexistuje presne stanovené vymedzenie, aký výkonný musí počítač byť, aby sa považoval za „vysoko výkonný počítač“. Je to preto, lebo výkonnosť mikroprocesorov sa už mnoho rokov exponenciálne zvyšuje, takže každé takéto vymedzenie sa rýchlo stáva neaktuálnym. Obvykle sa počítač považuje za vysoko výkonný, ak používa viacero procesorov (desiatky, stovky alebo dokonca tisíce) prepojených sieťou na dosiahnutie výkonnosti, ktorá ďaleko prevyšuje výkonnosť jedného procesora. Používanie viacerých procesorov týmto spôsobom sa niekedy nazýva aj technológia paralelných výpočtov. Najvýkonnejšie stroje v roku 2010 používajú státisíce procesorových jadier a sú schopné vykonať 1015 operácií s pohyblivou desatinnou čiarkou za sekundu (nazýva sa to „peta-flop“). Je to tisícnásobne viac ako dosiahol najvýkonnejší stroj v roku 2000, čo bol zas tisícnásobne vyšší výkon ako desať rokov predtým. Odborníci predpovedajú, že exaflopové superpočítače (schopné vykonať 1018 operácií za sekundu) budú vytvorené do roku 2020.

[2]               PRACE: www.prace-ri.eu

[3]               KOM(2009) 108; Závery Rady (17190/09) a (9451/10).

[4]               Napr.: iniciatíva s názvom The Virtual Physiological Human initiative (Virtuálny fyziologický človek), www.vph-noe.eu, projekt s názvom The Human Brain Project (Ľudský mozog), www.humanbrainproject.eu.

[5]               Štúdie IDC (International Data Corporation) ‘A Strategic Agenda for European Leadership in Supercomputing: HPC 2020’ (Strategický plán na dosiahnutie vedúceho postavenia Európy v oblasti supervýkonnej výpočtovej techniky) a ‘Financing a Software Infrastructure for Highly Parallelised Codes’ (Financovanie softvérovej infraštruktúry pre vysoko paralelizovanié kódovanie)

[6]               www.top500.org/charts/list/37/countries

[7]               www.hpcineuropetaskforce.eu/files/Scientific case for European HPC infrastructure HET.pdf

[8]               Európske strategické fórum o výskumných infraštruktúrach:

                ec.europa.eu/research/infrastructures/index_en.cfm?pg=esfri

[9]               V súlade s európskymi cieľmi pre ekologické hospodárstvo: ec.europa.eu/europe2020/targets/eu-targets/index_en.htm; KOM(2009) 111, Oznámenie o mobilizácii informačných a komunikačných technológií na uľahčenie prechodu na energeticky účinné nízkouhlíkové hospodárstvo.

[10]             Konzultačné stretnutia odborníkov na HPC zo septembra 2010 a marca 2011: cordis.europa.eu/fp7/ict/e-infrastructure/events-p-2011_en.html

[11]             KOM (2007) 799, Obstarávanie vo fáze pred komerčným využitím: Podpora inovácií s cieľom zabezpečiť trvalo udržateľné verejné služby vysokej kvality v Európe: „Verejný sektor v USA vynakladá ročne 50 mld. dolárov na obstarávanie v oblasti výskumu a vývoja, čo je 20 ráz viac ako v Európe“.

[12]             Správa EURAB, PREST, 2004, výdavky obrany USA na výskum a vývoj: analýza vplyvov.

[13]             KOM (2011) 811 v konečnom znení, špecifický program na vykonávanie programu Horizont 2020 – Rámcový program pre výskum a inovácie (2014 – 2020), bod 1.1. Informačné a komunikačné technológie: Výpočtová technika budúcej generácie.

[14]             V súlade s Dohodou Svetovej obchodnej organizácie o verejnom obstarávaní článkom III.

[15]             V rámci limitov rozpočtových prostriedkov vyčlenených v programe na tento účel. S výhradou prijatia programu Horizont 2020 legislatívnym orgánom.

[16]             V súlade s KOM(2007) 496, Elektronické zručnosti pre 21. storočie: posilnenie konkurencieschopnosti, rastu a zamestnanosti.

[17]             V súlade s článkami 40 a 41 KOM (2011) 810 v konečnom znení, Pravidlá pre účasť a šírenie v programe „Horizont 2020 – rámcový program pre výskum a inovácie (2014 – 2020)“.